Алюминий. Методы определения цинка

ГОСТ 12697.9-77

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

АЛЮМИНИЙ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА

Издание официальное

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва
УДК 669.71:546.47.06:006.354 Группа В59

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

АЛЮМИНИЙ ГОСТ

A v/Vz А
Методы определения цинка 12697.9—77*
Aluminium. Взамен
Methods for determination of zinc ГОСТ 12705—67
в части разд. 2, 3

ОКСТУ 1709

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 27.09.77 № 2315 дата введения установлена
01.01.79
Ограничение срока действия снято по протоколу № 3—93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5—6—93)
Настоящий стандарт устанавливает методы определения цинка в алюминии:
• фотометрический с нофапрозидом при массовой доле от 0,003 до 0,15 %;
• фотометрический с дитизоном при массовой доле цинка от 0,0002 до 0,003 %;
• полярографический при массовой доле от 0,001 до 0,1 %;
• атомно-абсорбционный при массовой доле от 0,001 до 0,02 %.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 12697.1—77 и ГОСТ 25086—87.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

2. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА С НОФАПРОЗИДОМ

(при массовой доле цинка от 0,003 до 0,15 %)
2.1. Сущность метода
Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения с нофапрозидом, кото­рый хорошо растворяется в водноацетоновой среде.
Окрашенный раствор фотометрируют при X = 646 нм.
2.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр типов ФЭК-56М, ФЭК-60, КФК или спектрофотометр типов СФ-16, СФ-26, или аналогичного типа.
pH-метр типа pH-340 или аналогичного типа.
Весы лабораторные по ГОСТ 24104—88 2-го класса точности с погрешностью взвешивания 0,0002 г.
Сита с сеткой №№ 016 и 0315 по ГОСТ 6613—86.
Колонка хроматографическая стеклянная.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261—77, разбавленная 1:1; 2 моль/дм3 и 0,005 моль/дм3 растворы.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
* Переиздание (июнь 1999 г.) с Изменениями Ns 1, 2, 3,
утвержденными в декабре 1980 г., ноябре 1985 г., мае 1988 г. (ИУС 3—81, 2—86, 8—88)
©Издательство стандартов, 1977
© ИПК Издательство стандартов, 1999
2-1782
Вода дистиллированная, не содержащая тяжелых металлов. В случае необходимости ее очищают пропусканием через слой сильнокислотного катионита (КУ-1, КУ-2), как указано в ГОСТ 12697.8-77.
Натрия гидроксид по ГОСТ 4328—77; 0,2 моль/дм3 раствор. Хранят в полиэтиленовой посуде.
Бумага индикаторная конго.
Кислота уксусная по ГОСТ 61—75.
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199—78; 0,2 моль/дм3 раствор; pH этого раствора устанавли­вают равным 6,2 уксусной кислотой или гидроксидом натрия.
Ацетон по ГОСТ 2603—79.
Нофапрозид (М'-[1-(4-нитро-2-оксифенилазо)-2-нафтил]-пропионилгидразид), раствор с мас­совой долей 0,028 % в ацетоне.
Цинк по ГОСТ 3640—94.
Смола анионообменная, сильноосновная, типа АВ-17, размер зерен 0,160—0,315 мм.
Смолу готовят следующим образом: истирают анионит, просеивают его через сито № 0315, отбрасывая фракцию с размером зерен более 0,315 мм. Затем остальную смолу просеивают через сито № 016, при этом фракцию с размером зерен менее 0,160 мм отбрасывают и собирают фракцию, оставшуюся на сите. Отобранную фракцию промывают декантацией 0,005 моль/дм3 раствором соляной кислоты. Промывают фракцию до тех пор, пока сливаемый раствор не будет прозрачным. Затем промы­тую смолу выдерживают в 0,005 моль/дм3 соляной кислоте примерно 12 ч.
Подготовленную таким образом смолу переносят в ионообменную колонку, на дно которой предварительно помещают небольшой слой стеклянной ваты. Высота слоя анионита при диаметре зерен 0,160—0,315 мм и диаметре колонки 10 мм должна составлять 100—120 мм.
Подготовленную колонку промывают 100 см3 0,005 моль/дм3 соляной кислоты при скорости пропускания 5—7 см3/мин. После этого через колонку пропускают 50 см3 2 моль/дм3 соляной кислоты со скоростью 1—1,5 см3/мин.
Смола в колонке должна все время находиться под слоем жидкости.
Растворы цинка стандартные.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,5000 г цинка растворяют в 20 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора содержит 0,5 мг цинка (Zn).
Раствор Б; готовят перед употреблением следующим образом: пипеткой отбирают 10 см3 раствора А в мерную колбу вместимостью 1000 см3, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см3 раствора Б содержит 0,005 мг цинка (Zn).
(Измененная редакция, Изм. № 3).
2.3. Проведение анализа
2.3.1. Навеску алюминия массой 0,25—2 г в зависимости от предполагаемой массовой доли цинка помещают в стакан вместимостью 150—250 см3, приливают 30—60 см3 соляной кислоты, разбавленной 1:1, накрывают стакан часовым стеклом и нагревают до растворения навески. После полного раство­рения алюминия стекло обмывают водой и упаривают раствор до начала выпадения солей.
К раствору добавляют 17 см3 соляной кислоты, разбавленной 1 : 1, и разбавляют его до 50 см3 водой. Раствор в стакане перемешивают.
Полученный 2 моль/дм3 солянокислый раствор пропускают через ионообменную колонку со скоростью 1 — 1,5 см3/мин. При этом хлоридный комплекс цинка сорбируется анионитом и цинк отделяется от мешающих примесей, которые проходят через колонку, не поглощаясь.
Затем химический стакан и колонку промывают тремя порциями по 25 см3 2 моль/дм3 соляной кислоты, пропуская ее со скоростью 1—1,5 см3/мин.
Прошедшие через колонку растворы отбрасывают.
Цинк, поглощенный анионитом, вымывают 150 см3 0,005 моль/дм3 соляной кислоты, собирая элюат в стакан вместимостью 250 см3. Скорость пропускания кислоты 1—1,5 см3/мин.
Полученный элюат переносят в мерную колбу вместимостью 200 см3, доливают раствор 0,005 моль/дм3 соляной кислоты до метки и перемешивают.
Для того, чтобы колонку можно было снова использовать после извлечения цинка, через нее пропускают 50 см3 2 моль/дм3 соляной кислоты со скоростью 1—1,5 см3/мин. Раствор, прошедший через колонку, отбрасывают.
Отбирают пипеткой 10 см3 испытуемого раствора в мерную колбу вместимостью 50 см3 и нейтра­лизуют его 0,2 моль/дм3 раствором гидроксида натрия, добавляя его по капле до сиреневой окраски бумаги конго. Затем приливают 10 см3 ацетата натрия с pH, равным 6,2, 20 см3 ацетона и пипеткой 1 см3 раствора нофапрозида. Раствор доливают до метки ацетоном и перемешивают.
Соотношение водного и ацетонового растворов должно быть 1: 1,5.
Измеряют оптическую плотность раствора на фотоэлектроколориметре или на спектрофотометре, учитывая, что максимум светопоглощения растворов соответствует длине волны 646 нм. Раствором сравнения служит вода.
Одновременно проводят контрольный опыт. Для этого в стакан наливают 30—60 см3 соляной кислоты, разбавленной 1 : 1 (в зависимости от того, какое количество кислоты идет на растворение навески), и выпаривают приблизительно до 17 см3, затем разбавляют раствор до 50 см3 и далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.1.
Массу цинка определяют по градуировочному графику, учитывая поправку контрольного опыта.
2.3.2. Построение градуировочного графика
В мерные колбы вместимостью по 50 см3 приливают из микробюретки 0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 см3 стандартного раствора Б, что соответствует 0; 0,0025; 0,005; 0,010; 0,015; 0,020 мг цинка. Разбавляют до 10 см3 раствором 0,005 моль/дм3 соляной кислоты и нейтрализуют 0,2 моль/дм3 раствором гидроксида натрия, добавляя его по каплям до сиреневой окраски бумаги конго. Далее анализ проводят, как указано в п. 2.3.1.
Раствором сравнения служит раствор, в который цинк не добавлялся.
По полученным значениям оптических плотностей растворов и известным массам цинка строят градуировочный график.
2.3.3. 2.3.2. (Измененная редакция, Изм. № 3).
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю цинка (X) в процентах вычисляют по формуле
х _ л» • И 100
“ К] • /и, • 1000 ’
где т — масса цинка, найденная по градуировочному графику, мг;
V — общий объем раствора, см3;
Vt — объем аликвотной части раствора, см3;
т, — масса навески алюминия, г.
2.4.2. Допускаемые расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений, указанных в табл. 1.
Таблица 1
Массовая доля цинка, %
Допускаемое расхождение, %

СХОДИМОСТИ, отн.
воспроизводимости, отн.
От 0,003 до 0,01 включ.
25
40
Св. 0,01 » 0,03 »
20
30
» 0,03 » 0,10 »
15
25
» 0,10
10
15

(Измененная редакция, Изм. № 1, 3).

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА С ДИТИЗОНОМ

(при массовой доле цинка от 0,0002 до 0,003 %)
3.1. Сущность метода
Метод основан на образовании окрашенного комплексного соединения цинка с дитизоном. Обра­зующийся дитизонат цинка экстрагируют четыреххлористым углеродом. Влияние мешающих элемен­тов устраняют применением тройной экстракции. Заканчивают определение по методу одноцветной окраски, удаляя избыток дитизона раствором сернистого натрия.
Окрашенный раствор фотометрируют при X = 538 нм.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр типов ФЭК-56М, ФЭК-60, КФК или спектрофотометр типов СФ-16, СФ-26 или аналогичного типа.
Автотрансформатор лабораторный (ЛАТР) типа ЛАТР-1М или селеновый выпрямитель, приме­няя электроды Фишера.
Весы лабораторные по ГОСТ 24104—88 2-го класса точности с погрешностью взвешивания 0,0002 г.
Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261—77; 4 и 0,02 моль/дм3 растворы.
Вода дистиллированная, не содержащая тяжелых металлов.
Дистиллированную воду очищают пропусканием через слой сильнокислотного катионита (КУ-1, КУ-2), как указано в ГОСТ 12697.8-77.
Все реактивы готовят на очищенной таким способом воде.
Аммиак водный по ГОСТ 3760—79, очищенный, готовят насыщением воды парами аммиака, для чего в эксикатор наливают раствор аммиака, на вкладыш эксикатора помещают кварцевую чаш­ку, содержащую воду. Через 12 ч вода насыщается аммиаком. Концентрацию аммиака устанавливают титрованием и разбавляют до необходимой концентрации.
Натрий лимоннокислый, трехзамещенный, раствор с массовой долей 50 %. Раствор очищают следующим образом: в делительную воронку вместимостью 500 см3 помещают 300 см3 лимоннокислого натрия, добавляют к раство